Lineêre aandrywer vir Arduino: megatronika vir u projekte

Megatronika is 'n dissipline wat meganika met elektronika meng, 'n multidissiplinêre tak van ingenieurswese wat gebruik maak van robotika, elektronika, rekenaar, telekommunikasie, beheer, ens. Om meer te gaan as elektroniese selfdoenprojekte en om te begin eksperimenteer met megatroniese projekte, kan u toestelle soos die enjins o el lineêre aandrywer vir jou Arduino.

Dit maak jou oop 'n nuwe wêreld van moontlikhede vir makers. In werklikheid is hierdie lineêre aandrywer die mees praktiese met die vermoë om mobiele aksies uit te voer of krag op ander elemente uit te oefen. Wil u meer weet? Ons sê jou ...

Tipes lineêre aandrywers

Daar is verskillende soorte aandrywers, hoewel ons in hierdie artikel fokus op die een wat 'n elektriese motor gebruik om die plunjer aan te dryf. Maar u moet weet dat daar ook ander soorte kan wees:

• Hidroulies: Hulle gebruik 'n soort vloeistof om die suier te skuif, byvoorbeeld 'n voorbeeld van baie landboumasjiene of graafmachines, met behulp van hierdie suiers en die oliedruk om die beweegbare arms, hidrouliese perse, ens.
• elektriese: dit is aandrywers wat 'n eindelose skroef gebruik wat deur 'n elektriese motor beweeg word om die beweging te genereer. Daar is ook 'n soort solenoïde (elektromagneet) wat 'n magneetveld gebruik om die suier of plunjer te beweeg en 'n veer om dit weer in sy oorspronklike posisie te plaas wanneer die veld nie uitgeoefen word nie. 'N Praktiese voorbeeld kan die laaste voorbeeld wees wat ek in hierdie artikel aanbied, of ook baie ander van robotika, algemene meganiese toestelle, ens.
• Bande: hulle gebruik lug as vloeistof, in plaas van vloeistof soos in die geval van hidroulika. 'N Voorbeeld hiervan is die tipiese lineêre aandrywers wat in die tegnologie-werkswinkels van sommige opvoedkundige sentrums gevind word.

Die uiteindelike doel van hierdie toestel is transformeer 'n energie hidroulies, elektries of pneumaties in 'n lineêre druk, en oefen dus krag, druk uit, werk as 'n reguleerder, aktiveer 'n ander meganisme, ens.

Oor elektroniese lineêre aandrywer

Basies a elektriese lineêre aandrywer dit is soms net 'n elektriese motor kan 'n NEMA wees soos reeds gesien. Hierdie motor draai sy as, en deur middel van 'n kombinasie van ratte of tandkettings sal dit 'n eindelose skroef draai. Hierdie eindelose skroef is verantwoordelik vir die skuif van 'n suier of staaf in die een of ander rigting (afhangende van die draairigting).

ese plunjer dit sal die een wees wat as 'n aandrywer dien om iets te stoot, iets te trek, 'n krag uit te oefen, ens. Die toepassings is redelik breed. Soos u kan sien, is dit iets heel eenvoudig wat nie te veel raaisels bevat nie.

Hierdie lineêre aandrywers, anders as ander nie-lineêre, het die voordeel dat hulle kan oefen groot kragte en verplasings aansienlik (afhangende van die model). Maar vir Arduino het u 'n paar modelle wat van 20 tot 150 Kgf (kilogram krag of kilopond) kan beweeg, en verplasings van 100 tot 180 mm.

Dit is 'n groot nadeel snelheid van verplasingWant as u hierdie enorme kragte inspan, sal die reduksiewiele wat nodig is om die wringkrag te verhoog, die verlengingsnelheid en terugtrek laer laat word. Snelhede van 4 tot 20 mm / s kan op tipiese modelle gegee word. Dit beteken dat om die hele lineêre proses te voltooi, dit van 'n paar dosyne sekondes na 'n paar minute kan gaan as dit langer en stadiger is ...

pinout

El pen uit van 'n lineêre aandrywer kan nie eenvoudiger wees nie. Dit het twee geleidende kabels om die elektriese motor wat dit integreer te voer, en niks meer as dit nie. Daarom geen komplikasies nie. Die enigste ding om in gedagte te hou om die steel uit te trek of in te trek, is dat die draai van die motor omgekeer moet word (huidige polariteit).

Om dit moontlik te maak, kan u gebruik 'n H-brugbeheerder soos dié wat gebruik word vir gelykstroommotors. U mag dink dat iemand soos hy u dien L298N, of otros gesien, soos TB6612FNG, ens. Maar die waarheid is dat nie een van hulle genoeg krag het vir hierdie lineêre aandrywers nie (as hulle groot is). Daarom sal die beheerder uitbrand.

Daarom kan jy net bou u eie spoedbeheer met behulp van transistors soos BJT's of MOSFET's, en selfs aflosse vaste toestand ...

Waar om 'n lineêre aandrywer te koop?

El precio van die lineêre aandrywer sal grootliks afhang van die grootte, snelheid, lengte en ook die krag wat dit kan weerstaan. U kan dit gewoonlik van ongeveer € 20 tot € 200 vind. En jy sal dit maklik vind in gespesialiseerde elektronika-winkels of in ander aanlynwinkels soos Amazon. Byvoorbeeld:

• Sourcingmap solenoïde-aandrywer wat 'n krag van 400 g en 4 mm kan uitoefen
• Justech DC 12V lineêre aandrywer tot 72 kg en 150 mm beweeg
• LHQ-HQ DC 12v met kapasiteit vir 80 kg en 50 mm reis
• Strandfront 12V tot 300mm en 150kg gewig (geskat vir 50mm)
• Geen produkte gevind nie.

Baie van hierdie produkte word beskerm teen stof en spatsels deur die IPX54-sertifikaat. En hou die aanbevelings van die vervaardiger in gedagte, die aangeduide gewigte word nie altyd vir alle verlengingslengtes ondersteun nie, in sommige gevalle word slegs 'n sekere limietgewig tot 'n sekere verlenging ondersteun.

Integrasie met Arduino

Hierdie tipe aandrywers kan verskillende praktiese gebruike hê as u dit op u Arduino-bord integreer. Om dit te doen, is die eerste ding wat u moet weet die manier waarop u kan maak die verbindingsdiagram met u kenteken. Soos u kan sien, is dit glad nie ingewikkeld nie, en dit hou dus nie te veel komplikasies in nie.

Soos u kan sien uit die bostaande skema wat ek geteken het, het ek twee relais en 'n lineêre aandrywer gebruik. Die gekleurde lyne sien jy stel die volgende voor:

• Rooi en swart: is die kabels van die lineêre aandrywer wat na elkeen van die gebruikte relais sal gaan.
• Gray: u het in elk van die relais met grond of GND gekoppel soos u kan sien.
• Azul: dit gaan na die kragtoevoer Vin vir die aflos, in hierdie geval sal dit tussen 5v en 12v wees.
• Green: die Vcc-lyne van die module is gekoppel aan 5v van u Arduino-bord.
• Gray: ook geaard, gekoppel vanaf die module aan die Arduino GND.
• Pers en oranje: is die kontrolelyne wat na enige van die Arduino-penne gaan om die draai te beheer. U kan byvoorbeeld na D8 en D9 gaan.

Soos vir die voorbeeld van bronkode vir jou Arduino IDEsal die skets vir die basiese beheer soos volg wees:

//configurar las salidas digitales
const int rele1 = 8;
const int rele2 = 9;
 
void setup()
{
   pinMode(rele1, OUTPUT);
   pinMode(rele2, OUTPUT);
 
   //Poner los relés a bajo
   digitalWrite(rele1, LOW);
   digitalWrite(rele2, LOW);
}
 
void loop()
{
   extendActuator();
   delay(2000);
   retractActuator();
   delay(2000);
   stopActuator();
   delay(2000);
}
 
//Activar uno de los relés para extender el actuador
void extendActuator()
{
   digitalWrite(rele2, LOW);
   delay(250);
   digitalWrite(rele1, HIGH);
}
 
//Lo inverso a lo anterior para retraer el émbolo
void retractActuator()
{
   digitalWrite(rele1, LOW);
   delay(250);
   digitalWrite(rele2, HIGH);
}
 
//Poner ambos releś apagados parar el actuador
void stopActuator()
{
   digitalWrite(rele1, LOW);
   digitalWrite(rele2, LOW);
}

Jy wysig die kode om die plunjer in spesifieke posisies te kan beheer en posisioneer as u wil, of om meer elemente by te voeg ...